鍋爐作為一種能源轉(zhuǎn)換裝置,在經(jīng)濟(jì)發(fā)展特別是工業(yè)上扮演著極其重要的角色。角管式燃?xì)忮仩t采用天然氣作為燃料,清潔高效,并有著良好的水循環(huán)及較高的熱效率,滿足我國(guó)的能源發(fā)展戰(zhàn)略節(jié)能減排的要求。本文以某130t/h角管式燃?xì)忮仩t為研究對(duì)象,采用數(shù)值模擬的方法、利用數(shù)值模擬軟件Fluent對(duì)其爐膛的燃燒過(guò)程進(jìn)行變參數(shù)研究。通過(guò)分析爐膛內(nèi)的燃燒情況,得到爐內(nèi)速度場(chǎng)、溫度場(chǎng)、NOx的濃度分布等非常全面的數(shù)據(jù),一定程度上對(duì)鍋爐設(shè)計(jì)、安全運(yùn)行有著理論指導(dǎo)作用。通過(guò)對(duì)設(shè)計(jì)參數(shù)下某130t/h角管式燃?xì)忮仩t爐內(nèi)燃燒的數(shù)值模擬得出:爐內(nèi)燃燒為擴(kuò)散燃燒、火焰較長(zhǎng),爐膛內(nèi)火焰不貼壁、充滿度好。NOx主要在火焰帶下游高溫區(qū)及天然氣和空氣的交界面上。分別對(duì)過(guò)量空氣系數(shù)為1.0、1.1、1.2和1.3時(shí)爐膛的燃燒進(jìn)行數(shù)值模擬計(jì)算,由計(jì)算結(jié)果的分析對(duì)比可知:隨著過(guò)量空氣系數(shù)的增加,火焰長(zhǎng)度增大;爐膛平均溫度隨著過(guò)量空氣系數(shù)的增加先增大后減小,當(dāng)過(guò)量空氣系數(shù)為1.1時(shí),爐膛平均溫度最高;過(guò)量空氣系數(shù)為1.2時(shí),燃燒所生成的NOx的濃度最低。對(duì)該鍋爐爐膛燃燒進(jìn)行變熱負(fù)荷的數(shù)值模擬分析,模擬結(jié)果顯示隨著鍋爐熱負(fù)荷的降低,爐膛平... 

【文章來(lái)源】：江蘇科技大學(xué)江蘇省

【文章頁(yè)數(shù)】：78 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題研究背景及意義
    1.2 鍋爐燃燒模擬研究現(xiàn)狀
        1.2.1 鍋爐發(fā)展現(xiàn)狀
        1.2.2 鍋爐數(shù)值模擬研究現(xiàn)狀
    1.3 角管式鍋爐概述
        1.3.1 角管式鍋爐發(fā)展概況
        1.3.2 角管式鍋爐特點(diǎn)
    1.4 本文主要研究?jī)?nèi)容
第2章 鍋爐燃燒數(shù)值模擬的數(shù)學(xué)模型及研究方法
    2.1 燃燒模型概述
    2.2 輻射模型
    2.3 NO_x生成模型
        2.3.1 熱力型NO_x
        2.3.2 快速型NO_x
    2.4 流體流動(dòng)的控制方程
        2.4.1 質(zhì)量守恒方程
        2.4.2 動(dòng)量守恒方程
        2.4.3 能量守恒方程
        2.4.4 組分質(zhì)量守恒方程
        2.4.5 湍流控制方程
        2.4.6 燃燒反應(yīng)方程式
    2.5 課題研究方法
        2.5.1 CFD軟件概述
        2.5.2 Fluent軟件簡(jiǎn)介
        2.5.3 數(shù)值模擬步驟
    2.6 本章小結(jié)
第3章 SF130-10/540-Q鍋爐爐內(nèi)燃燒的數(shù)值模擬
    3.1 研究對(duì)象簡(jiǎn)介
    3.2 模型網(wǎng)格的生成
        3.2.1 網(wǎng)格劃分技術(shù)
        3.2.2 網(wǎng)格類型
        3.2.3 模型網(wǎng)格的建立
    3.3 數(shù)學(xué)模型的建立
        3.3.1 湍流流動(dòng)模型
        3.3.2 流體控制方程
        3.3.3 燃燒模型
        3.3.4 輻射模型
    3.4 模型邊界條件的確定
    3.5 數(shù)值模擬結(jié)果與分析
        3.5.1 溫度分布
        3.5.2 速度分布
        3.5.3 氮氧化物濃度分布
    3.6 本章小結(jié)
第4章 不同工況下?tīng)t內(nèi)燃燒的數(shù)值模擬
    4.1 過(guò)量空氣系數(shù)對(duì)爐膛燃燒的影響
        4.1.1 過(guò)量空氣系數(shù)的定義
        4.1.2 不同時(shí)數(shù)值模擬邊界條件
        4.1.3 過(guò)量空氣系數(shù)對(duì)溫度場(chǎng)的影響
        4.1.4 過(guò)量空氣系數(shù)對(duì)速度場(chǎng)的影響
        4.1.5 過(guò)量空氣系數(shù)對(duì)NOx濃度分布的影響
    4.2 變負(fù)荷條件下?tīng)t內(nèi)燃燒的數(shù)值模擬
        4.2.1 變熱負(fù)荷條件下邊界條件的確定
        4.2.2 熱負(fù)荷的變化對(duì)爐膛內(nèi)溫度分布的影響
        4.2.3 熱負(fù)荷的變化對(duì)爐膛內(nèi)速度分布的影響
        4.2.4 熱負(fù)荷的變化對(duì)NOx生成的影響
    4.3 空氣進(jìn)口面積對(duì)燃燒的影響
        4.3.1 空氣進(jìn)口面積對(duì)爐膛速度分布的影響
        4.3.2 空氣進(jìn)口面積對(duì)爐膛溫度分布的影響
        4.3.3 空氣進(jìn)口面積對(duì)爐膛水冷壁輻射換熱的影響
    4.4 本章小結(jié)
第5章 預(yù)熱空氣對(duì)SF130-10/540-Q鍋爐燃燒的影響研究
    5.1 空氣預(yù)熱器
    5.2 預(yù)熱空氣對(duì)燃燒的影響
    5.3 空氣預(yù)熱溫度對(duì)燃燒影響的數(shù)值模擬研究
        5.3.1 空氣預(yù)熱溫度對(duì)溫度場(chǎng)的影響
        5.3.2 預(yù)熱空氣對(duì)NOx生成的影響
    5.4 本章小結(jié)
總結(jié)與展望
    總結(jié)
    展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文和專利
致謝
中文詳細(xì)摘要


【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號(hào)：3305566